3Rehabilitador Oral Universidad CES, Magister en Epidemiología. ]]>
Forma de citar: Naranjo-Pizano RM, Lince- Jaramillo JF, Vivas-Idarraga J, Ruiz-Ceballos D, Ortiz-Pérez P. Diferencia en la dureza de resinas utilizadas convencionalmente al polimerizarse con diferentes tipos de luz. Rev. CES Odont 2017; 30(1): 3-16.
Recibido: enero de 2016. Aceptado: mayo de 2017
Resumen
Introducción y objetivo: Al utilizar resinas directas es importante conocer las características específicas de las mismas y las lámparas de fotocurado empleadas. Obtener evidencia científica para la selección de la resina, el tipo de lámpara y la técnica operatoria más adecuada para lograr un resultado clínico predecible. Materiales y métodos: Se evaluaron 24 grupos (10 por grupo), fotopolimerizadas con 3 tipos de lámparas: (Optilux® 501 - halógena a máxima potencia), (Optilux® 501 - halógena con rampa) y (Bluephase® - LED); y 4 tipos de resinas: Filtek® Supreme XT, Filtek® Z350, Tetric®N Ceram, y Esthet® X; empleando 2 técnicas de obturación: incremental y en bloque. Se evaluó la dureza a la penetración en Vickers en la parte superficial y profunda de cada muestra. Resultados: Filtek® Supreme XT presentó mayor dureza, seguida por Filtek® Z350, Esthet® X y Tetric® N Ceram. La dureza fue dependiente de la lámpara, siendo mayores los valores con Optilux® 501 con Rampa, seguida por Optilux® 501 a máxima potencia y finalmente LED Bluephase®. Se obtuvo mayor dureza con la técnica incremental en comparación con la técnica en bloque y en la zona superficial comparada con la zona profunda. Conclusion: se obtuvo mayor dureza con la resina Filtek® Supreme XT, fotocurada con la lámpara Optilux® 501 en rampa empleando la técnica de obturación incremental.
Introduction and objective: When using direct composites is important to take into account the specific characteristics of the material and the instruments like the curing lamp used to built any kind of restoration with composite. Create scientific evidence so professionals can choose the type of lamp, composite, and the needed technique to provide a better clinical result. Materials and methods: 10 samples were made in 24 groups, which evaluated 3 types of lamps: (Optilux® 501 - halogen at full power), (Optilux® 501 - halogen ramp) and (Bluephase® - LED), with 4 types of resins: Filtek® Supreme XT, Filtek® Z350, Tetric® N Ceram and Esthet ®X, and 2 placement techniques: incremental and block. The Vickers hardness by penetration at the surface and deep of each sample was evaluated. The results were analyzed both bi-and multivariate. Results: Filtek® Supreme XT showed the highest hardness, followed by Filtek® Z350, Tetric® N Ceram and Esthet® X. The hardness was dependent on the lamp; the values were higher with Optilux® 501 with ramp, followed by Optilux® 501 at full power and finally LED Bluephase®. Better results were obtained using the technique of incremental placement compared with the block one, and these were higher in the surface region compared to deep region. Conclusion: The highest hardness was obtained with resin Filtek® Supreme XT, using the lamp Optilux® 501 with ramp and positioned with an incremental technique.
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Introducción Hacia 1963 Bowen introduce el bis-GMA, modificando las resinas acrílicas usadas desde 1870, mejorando su uso en la práctica odontológica como material de restauración definitivo(1).
Para polimerizar una resina compuesta es necesario activar sus iniciadores (canforquinona, fenilpropanodiona (PPD) y lucerín), de manera química o física, para lo cual se necesita una fuente de luz capaz de activarlos(2).
Pocas lamparas estimulan completamente estos fotoiniciadores, las halógenas cubren completamente el espectro de la canforquinona y parcialmente el de PPD y del lucerín. Las lámparas de plasma de onda baja cubren parcialmente el espectro de lucerín , PPD y canforquinona, y las lámparas de plasma de alta intensidad cubren parte del espectro de la canforquinona y PPD, pero no cubre el espectro del lucerín(3). Es importante entonces conocer el iniciador que contenga la resina para seleccionar el tipo de lámpara, y obtener un mejor resultado.
Durante a polimerización se forman radicales libres, que rompen los enlaces dobles de carbono de los monómeros permitiendo propagar la reacción hasta formar polímeros unidos por enlaces covalentes simples(1)(4). La obturación debe realizarse con agregados de resina no mayores a 2 mm(5) para garantizar que sea adecuado y homogéneo; por esta razón, el tiempo para su elaboración clínica es mayor.
La resina se contrae hacia la masa, generando el factor C de contracción, especialmente cuando su ubicación se hace en bloque en cavidades clase I (6)(7) Este factor relaciona las superficies dentarias adheridas con las no adheridas . Hay mayor factor C a mayor cantidad de superficies en contacto con una capa de la resina(8), ya que no se libera estrés por deformación plástica al polimerizar, alterando la unión resina/diente, creando filtración marginal(9). la técnica incremental reduce dicho factor , colocando capas sobre menor cantidad de paredes(9); tratando de controlar la contracción del material que oscila alrededor de 2 a 6 %(8). ]]>
actualmente hay un gran desarrollo de fuentes de luz rápidas y eficaces que actúan conjuntamente con el desarrollo en tecnologías de polímeros dentales(10). Es entonces importante conocer las características del equipo (fuente de luz) y las propiedades logradas con las resinas, para que con criterio basado en evidencia científica, el odontólogo pueda ofrecerle al paciente mejores resultados(10).
El propósito de esta investigación fue determinar cuál de las resinas, lámparas y técnicas de posicionamiento evaluadas, se comportan mejor en cuanto a dureza superficial y profunda.
Materiales y métodos Se realizó un estudio experimental invitro aleatorizado simple ciego; se formaron 24 grupos de resinas (10 muestras cada uno) (filtek supreme XT 3M, filtek Z350 3M, Tetric N ceram Ivoclar, Esthet X Densply) (Tabla 1), polimerizadas por tres diferentes fuentes de luz (Tabla 2), con técnica incremental y en bloque para un total de 240 especímenes. (Figura 1).
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Con cada tipo de lámpara se polimerizaron 8 grupos, 2 de cada tipo de resina, uno con técnica incremental y otro en bloque (Figura 1). Elaboración de las muestras Se utilizaron placas metálicas para elaborar las muestras con perforaciones de 2 mm de grosor, 8 mm de diámetro en la superficie y 7 mm en el fondo, calibrados previamente, para asegurar un grosor uniforme.
Cada resina fue llevada al molde con un FP3 de teflón, usando una placa de vidrio (portaobjetos 3M®) de 0,5 mm de grosor en la parte superior y una loseta de vidrio en la parte inferior de los moldes(11-13), para obtener superficies lisas y libres de burbujas y estandarizar una distancia de 0,5 mm entre la lámpara y la resina.
Técnicas de obturación: La obturación de los moldes se realizó por un operador previamente estandarizado.
Bloque: la resina se ubicó en un solo incremento, se colocó la placa de vidrio para eliminar excesos y se polimerizó 20 segundos (recomendado por el fabricante)(1)(14) Incremental: se colocaron 4 incrementos de un cuarto de circunferencia del molde y polimerizado por 20 segundos cada incremento (Figura 2).
Las lámparas se calibraron con un radiómetro incorporado en la lámpara Optilux 501( Kerr®), antes de la polimerización y después de polimerizar 40 incrementos, para garantizar adecuada intensidad de luz durante la polimerización. Las lámparas evaluadas fueron: halógena convencional (Optilux® 501), halógena exponencial (Optiluz ® 501) y lámpara LED (Bluephase®) manteniendo una distancia de 0,5mm entre la lámpara y la resina como se describió previamente. ]]>
Almacenamiento de las muestras Posterior a la polimerización, se retiraron las muestras del molde y se almacenaron en recipientes oscuros a temperatura ambiente hasta el momento de la prueba, embebidas en sustituto salivar (Salivar, Farpag®) con un pH de 5,5 - 7,0, ( al menos 24 horas) este es una solución acuosa estabilizada con balance de electrolitos, semejante en aspecto, acción y composición a la saliva natural(15)(16)(17).
Dureza a la penetración Se retiraron las muestras del almacenamiento, se pulieron ambas superficies(superior e inferior) usando discos shofu (super-snap :grano L 506, 528, 501 y 503) buscando eliminar la capa inhibida de oxígeno y obtener una superficie lisa(13)(18); se evaluó la dureza a la penetración Vickers (NDV) de cada muestra con un microdurómetro (Instrom Wilson 401-402 MVD), aplicando una carga de 100gr. en la parte superior (superficial) e inferior (profunda). Con diagonal generada, se calculó NDV de cada muestra.
Análisis estadístico Los resultados se tabularon en el formulario para recolección de la información. Usando el software Stata 10 se analizaron las variables, teniendo un nivel de significancia del 95 % (p < 0.05).
Se evaluó la dureza superficial y profunda para cada resina bajo cada fuente de luz y cada técnica de obturación mediante la prueba de ANOVA de una sola vía; adicionalmente se efectuó un análisis de ANOVA multifactorial (resina, fuente y técnica) para comparar la dureza tanto superficial como profunda. ]]>
Resultados Filtek® Supreme XT presentó mayor dureza (promedio NDV :83,4 zona superficial y 67,3 zona profunda), seguida por Filtek® Z350 ( 79,3 superficial y 69,4 zona profunda), Esthet ® X ( 58,2 superficial y 48,3 zona profunda), el menor valor obtenido fue Tetric® N Ceram (51,8 zona superficial y 41,9 zona profunda) ,con diferencias estadísticamente significativas entre todos los grupos excepto Filtek® Supreme XT y Filtek® Z350. (Tabla 3)
La dureza de las resinas fue afectada por el tipo de lámpara usada siendo mayores los valores con Optilux® 501 exponencial (promedio NDV:72,3 superficial y 59,4 zona profunda); seguida por la Optilux® 501 con potencia máxima (promedio NDV : 68,8 zona superficial, y 56,9 zona profunda); los menores valores fueron con lámpara LED Bluephase® (promedio NDV: 63,5 zona superficial, y 54,0 zona profunda); mostrando diferencias estadísticamente significativas en la parte superficial (Tabla 4).
La dureza obtenida según la técnica de obturación fue mayor para la incremental (promedio NDV: 69,5 zona superficial y 63,3 zona profunda); en comparación con la de bloque, (promedio NDV: 66,9 zona superficial y 50,2 zona profunda); mostrando diferencias estadísticamente significativas en la zona profunda (Tabla 5).
El análisis simultáneo de la dureza superficial y profunda considerando las tres variables se muestran en las tablas 6 y 7 respectivamente.
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En la dureza superficial con ANOVA multifactorial se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el tipo de resina, tipo lámpara y técnica utilizada así como en las interacciones de las tres, exceptuando resina con técnica (p = 0,223). En la Tabla 6 se observa el mas alto promedio (90,94) obtenido en el grupo 5 (Filtek® Supreme XT + Optilux® 501 Rampa + incremental) seguido por el grupo 6 (filtek supreme+- bloque+rampa) y 15(filtek Z350+increm+opti501) y el valor mas bajo lo exhibió el grupo19 (Tetric® N Ceram + LED Bluephase® + incremental) corroborando los resultados del primer análisis; en cuanto al análisis de dureza profunda con la prueba ANOVA multifactorial se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el tipo de resina, tipo lámpara y técnica utilizada así como en las interacciones de las mismas (p < 0,05). En la Tabla 7 el mejor promedio obtenido se observa en el grupo 5 (Filtek® Supreme XT + Optilux® 501 Rampa + increm) seguido por el grupo 15 y 7, ; el valor mas bajo lo exhibió el grupo 12 (Tetric® N Ceram + Optilux® 501 Rampa + bloque)
Discusión
Se usó la tonalidad de resina A1 para, permitir una adecuada penetración de la luz y lograr una polimerización más rápida (19). Se mantuvo una distancia constante de 0,5 mm entre la luz y la resina para no generar diferente coeficiente de conversión de polimerización (CCP) y NDV(20); cuando la distancia desde la luz es modificada se afectan las propiedades mecánicas del material, aumenta el monómero residual y puede irritarse el complejo dentinopulpar comprometiendo la longevidad de la restauración(21,22).
Un mayor CCP genera mayor dureza por el mayor número de enlaces formados (23); esta dureza superficial depende también de la matriz y del porcentaje y tipo de relleno (24). En esta investigación se asoció la dureza obtenida, con los rellenos de las resinas evaluadas, donde las resinas Filtek® Supreme XT y Filtek® Z350 presentaron mayores valores de dureza; estas resinas tienen zirconio como relleno ( 82 % por peso) este material brinda mayor resistencia a la compresión, a la tensión y módulo de elasticidad (25). Esthet® X que presentó valores de dureza intermedia, usa como relleno alúmina (77 % del peso), este relleno le otorga al material una optimización en sus propiedades mecánicas y de superficie disminuyendo porosidad y mejorando el pulido(26); Tetric® N Ceram contiene como relleno partículas de trifluoruro de iterbio y barioaluminofluorosilicato (79 % por peso), esta ofreció menores valores de dureza; esto puede verse asociado particularmente con el trifluoruro de iterbio que es blando maleable y dúctil que puede aumentar su fluencia y dispersión de cristales en la matriz(25). Así, el tipo y porcentaje de relleno influye en las propiedades mecánicas y en el comportamiento clínico como ha sido confirmado por otros autores (27-30).
Aproximadamente 75 % del CCP ocurre durante los primeros 10 minutos; el 19 a 24 % restante se presenta a las 24 horas(31). Primero se forman las cadenas polimericas y luego los enlaces cruzados. Así, otros factores influyentes en la dureza de la resina es la densidad de enlaces cruzados establecidos, y la red tridimensional formada al polimerizar (32). ]]>
Los mayor dureza con la obturación incremental encontrada en este estudio demuestra la importancia de dicha técnica, confirmando los resultados de Suh y Wang (33), demostrando mayor CCP con diferencias estadísticamente significativas, al compararlos con CCP de la técnica en bloque. Esto puede asociarse a mayor exposición a la luz, (4 incrementos), en comparación con un solo incremento (34,35).
Al evaluar el comportamiento de las resinas con diferentes fuentes de luz (LED y halógenas), muchos estudios no reportan diferencias estadísticamente significativas (36-40); algunos reportan mejores resultados con unidades LED (37); en el presente estudio se encontró mayor dureza en las resinas polimerizadas con lámparas halógenas tanto superficial como profunda, con polimerización en rampa y técnica incremental; lo cual confirma los resultados obtenidos por otros investigadores (35,41-46). Esto puede asociarse al grado en el que una determinada longitud de onda puede activar adecuadamente el fotoiniciador que contiene cada resina.
Algunos estudios evaluaron la relación entre el CCP y la solubilidad de las resinas, esta, depende de la cantidad de monómeros residuales; durante el proceso de polimerización estos monómeros se encuentran atrapados entre las cadenas del polímero adsorbidos a la red circundante o en nanoporos siendo propensos a la lixiviación (47) la composición de los rellenos juega un papel fundamental ya que el porcentaje de enlaces alifáticos carbono carbono reaccionados de los monómeros es mayor en las resinas micro y nanohibridas que en las micro o nanorelleno haciendo a estos más solubles por la discrepancia en el factor de conversión; las partículas nano y micro no aglomeradas parecen generar una dispersión e impiden el paso y disminuyen la intensidad de la luz disminuyendo el grado de conversión(48); esto puede incrementar la solubilidad haciendo más propenso el material a la desunión cuando los agentes de acoplamiento del relleno son hidrolizados (48).
La contracción y el comportamiento mecánico son importantes en el desempeño clínico; algunas investigaciones han evaluado las partículas de relleno micro/nano como SiO2, Al2O3, ZrO, CaCO3, Mg(OH), que optimizan las propiedades. El tamaño y porcentaje de partícula influencian las propiedades mecánicas; en cuanto a la rigidez relativa (relación esfuerzo-tensión) parece haber un tamaño crítico de partícula por encima del cual no hay ningún efecto sobre dicha rigidez. Aunque si el tamaño de la partícula es inferior de este valor, su efecto puede ser mas significativo. La magnitud de este tamaño no puede ser determinada a priori ya que depende del tipo de partícula, la matriz y la adhesión entre ambos(49); Respecto al porcentaje de carga , el modulo elástico aumenta con el aumento de porcentaje de carga; la resistencia máxima a la fractura del polímero aumenta con el aumento del tamaño de la partícula ,el aumento de la carga el tipo de relleno y la interface adhesiva con la matriz (49).
Conclusiones ]]>
La resina Filtek® Supreme XT presentó mayor dureza, seguida por Filtek® Z350, Esthet® X .Tetric® N Ceram presento menor dureza.se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre todos los grupos excepto entre Filtek® Supreme XT y Filtek® Z350.
La dureza según la técnica de obturación, fue mayor para las elaboradas con técnica incremental que con la técnica en bloque; y fue mayor en la zona superficial que en la zona profunda.
La dureza fue afectada por el tipo de lámpara (luz) usada siendo mayor Optilux® 501 exponencial, seguida por la Optilux® 501 con potencia máxima y los menores valores se obtuvieron con lámpara LED Bluephase®; tanto en la zona superficial como en la profunda, mostrando diferencias estadísticamente significativas solo en la parte superficial.
Agradecimientos A la Universidad CES, especialmente a la división de Investigación por su apoyo con el personal y recursos económicos durante el desarrollo de este proyecto.
A las casas comerciales por apoyarnos con sus productos: 3M, Ivoclar Vivadent, Dentsply y Farpag. ]]>
Al laboratorio de materiales de la Universidad EAFIT donde se realizaron todas las mediciones respectivas.
Al Dr. Luis Gonzalo Álvarez por su ayuda en el análisis estadístico de los resultados.
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